问题 解答题

已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得的弦MN的长为8.

(Ⅰ) 求动圆圆心的轨迹C的方程;

(Ⅱ) 已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,证明直线过定点.

答案

(Ⅰ)设圆心C(x,y),过点C作CE⊥y 轴,垂足为E,则|ME|=

1
2
|MN|,

∴|CA|2=|CM|2=|ME|2+|EC|2

∴(x-4)2+y2=42+x2,化为y2=8x.

(II)设P(x1,y1),Q(x2,y2),

由题意可知y1+y2≠0,y1y2<0.

y21
=8x1
y22
=8x2

∵x轴是∠PBQ的角平分线,∴kPB=-kQB

y1
x1+1
=-
y2
x2+1
,∴
y1
y21
8
+1
=
-y2
y22
8
+1
,化为8+y1y2=0.

直线PQ的方程为y-y1=

y2-y1
x2-x1
(x-x1),

y-y1=

y2-y1
y22
8
-
y21
8
(x-x1),化为y-y1=
8
y2+y1
(x-
y21
8
)

化为y(y2+y1)-y1(y2+y1)=8x-

y21

y(y1+y2)+8=8x,令y=0,则x=1,

∴直线PQ过 定点(1,0)

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